（14分）如圖甲所示，在水平放置的兩平行金屬板的右側(cè)存在著有界的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場邊界和與平行板的中線垂直。金屬板的兩極板間的電壓，勻強磁場的磁感應強度。現(xiàn)有帶正電的粒子以的速度沿兩板間的中線連續(xù)進入電場，恰能從平行金屬板邊緣穿越電場射入磁場。已知帶電粒子的比荷，粒子的重力和粒子間相互作用力均可以忽略不計(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(1)求射入電場的帶電粒子射出電場時速度的大小和方向。
(2)為使射入電場的帶電粒子不會由磁場右邊界射出，該勻強磁場區(qū)的寬度至少為多大?
(1)(2)

試題分析：(1)由動能定理  ……2分
解得              ……………2分
設偏轉(zhuǎn)角度為，則       ……2分
           …………1分
(2)粒子運動軌跡如圖所示，設粒子運動軌跡剛好與右邊
界相切，這時磁場寬度為，則

      ……………3分
而         ……………2分
解得， 所以，磁場寬度至少為�！�2分
點評：難度中等，明確場的類型，粒子在場中的運動類型，處理粒子在磁場中的運動問題，先找圓心后求半徑，必要的時候畫輔助線，利用幾何關(guān)系
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在科學研究中，可以通過施加適當?shù)碾妶龊痛艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制。如圖所示的xOy平面處于勻強電場和勻強磁場中，電場強度E和磁感應強度B隨時間t做周期性變化的圖象如圖所示。x 軸正方向為E的正方向，垂直紙面向里為B的正方向。在坐標原點O有一粒子P，其質(zhì)量和電荷量分別為m和+q.不計重力。在t=時刻釋放P，它恰能沿一定軌道做往復運動。

（1）求P在磁場中運動時速度的大小v0；
（2）求B0應滿足的關(guān)系；
（3）在t0（0＜t0＜）時刻釋放P，求P速度為零時的坐標。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一個壓敏電阻元件，其阻值與其兩端所加電壓成正比，即R=kU，式中k為已知的常數(shù)．框架上有一質(zhì)量為m，離地高為h的金屬棒，金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦，且保持水平，磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于框架平面向里．今將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運動，不計金屬棒電阻，重力加速度為g．試求：

（1）金屬棒運動過程中，流過棒的電流大小和方向；
（2）金屬棒落到地面時的速度大小；
（3）金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=    m/s。a是電源的     極。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑．在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強度．現(xiàn)有一電荷量，質(zhì)量的帶電體（可視為質(zhì)點），在水平軌道上的P點由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C，然后落至水平軌道上的D點．取．

試求：
（1）帶電體在圓形軌道C點的速度大�。�
（2）D點到B點的距離．
（3）帶電體運動到圓形軌道B點時對圓形軌道的壓力大�。�
（4）帶電體在從P開始運動到落至D點的過程中的最大動能。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。在電子槍中，電子由陰極K發(fā)射出來，經(jīng)加速電場加速，然后通過兩對相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場，發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其示意圖如圖（圖中只給出了一對方向偏轉(zhuǎn)的電極）所示。電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C，質(zhì)量=9.0×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計，不考慮相對論效應。

（1）若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計，要使電子被加速后的動能達到1.6×10J，求加速電壓為多大；
（2）電子被加速后進入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，X方向的偏轉(zhuǎn)電極不加電壓，只在方向偏轉(zhuǎn)電極加電壓，即只考慮電子沿Y（豎直）方向的偏轉(zhuǎn)情況，偏轉(zhuǎn)電極的極板長=4cm，兩板間距離=1cm，Y極板右端與熒光屏的距離=18cm，當在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時，如果電子進入偏轉(zhuǎn)電場的初速度，每個電子通過偏轉(zhuǎn)電場的過程中，電場可視為穩(wěn)定的勻強電場。求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，真空有一個半徑r="0.5" m的圓形磁場，與坐標原點相切,磁場的磁感應強度大小B=2×10-3 T,方向垂直于紙面向里，在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1="0.5" m的勻強電場區(qū)域，電場強度E=1.5×103 N/C。在x="2" m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏，從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109 C/kg帶正電的粒子，粒子的運動軌跡在紙面內(nèi)，一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子，恰能從磁場與電場的相切處進入電場。不計重力及阻力的作用。求：

（1）粒子進入電場時的速度和沿y軸正方向射入的粒子在磁場中運動的時間？
（2）從O點入射的所有粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后出射的速度方向有何特點？請說明理由。
（3）速度方向與y軸正方向成30°（如圖中所示）射入磁場的粒子，最后打到熒光屏上，該發(fā)光點的位置坐標。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。將噴墨打印機的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U, 墨滴在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運動；進入電場、磁場共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點。

（1）判段墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）求磁感應強度B的值；
（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置。為了使墨滴仍能到達下板M點，應將磁感應強度 調(diào)至B ',則B ' 的大小為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示，在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個勻強電場，一帶電微粒從A點由靜止開始，在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動。已知電場強度的大小分別是N/C和N/C，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量，帶電量,A點距虛線的距離，不計帶電微粒的重力，忽略相對論效應。求：

（1）B點到虛線的距離；
（2）帶電微粒從A點運動到B點所經(jīng)歷的時間。

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